Diese Körperbeanspruchung hat die Berufsgenossenschaft Metall Nord Süd als zuständiger Unfallversicherungsträger so festgelegt, dass Kollisionen nicht zu einem tieferen Durchdringen der Haut und des darunter liegenden Gewebes mit blutenden Wunden sowie zu Frakturen oder anderweitigen Schäden des Muskel-Skelett-Systems führen dürfen. Die Schwere einer Körperbeanspruchung kann durch verschiedene zusammenhängende Kriterien abgebildet werden. Für alle Bereiche eines einfachen Körpermodells wurden Grenzwerte für die Beanspruchungskriterien "Stoßkraft", "Klemm-/Quetschkraft" und "Druck/Flächenpressung" festgelegt. Das IFA hat dazu aus der Literatur Daten zu Beanspruchungen und Verletzungen durch äußere mechanische Belastungen recherchiert. Aus diesen Daten wurden für alle Körperbereiche die medizinisch-biomechanischen Grenzwerte für die einzuhaltende Beanspruchung ermittelt und durch verschiedene Kontrollversuche im Labor punktuell überprüft. Die Ergebnisse des Projektes wurden in einer Handlungshilfe zusammengefasst (BG/BGIA-Empfehlungen für die Gefährdungsbeurteilung nach Maschinenrichtlinie – Gestaltung von Arbeitsplätzen mit kollaborierenden Robotern, ).
Grundsätzlich gibt es mehrere Möglichkeiten, wie Menschen und Roboter in einem Raum arbeiten können. Die möglichen Formen sind in Abb. 1 gezeigt und werden anschließend beschrieben: Abb. 1: Möglichkeiten der Gestaltung von Arbeitsplätzen mit Robotern [2] Bei der Vollautomatisierung, die am weitesten bekannte und verbreitetste Form des industriellen Einsatzes von Robotern, arbeiten Mensch und Roboter in eigenen, räumlich getrennten Arbeitsbereichen. Der Roboter ist mit einem Schutzzaun umgeben, sodass der Mensch nicht in dessen Bereich gelangen und sich verletzen kann. Berührungen zwischen Mensch und Roboter sind somit ausgeschlossen. Bei der Koexistenz entfällt dieser Schutzzaun. Mensch und Roboter arbeiten getrennt voneinander. Betritt der Mensch den Arbeitsbereich des Roboters, erkennt dieser den Mensch und stoppt umgehend seine Arbeit, um keine Gefährdung darzustellen. Die Kooperation von Mensch und Roboter zeichnet sich dadurch aus, dass beide einen gemeinsamen Arbeitsbereich nutzen, jedoch Berührungen zwischen Mensch und Roboter – ebenso wie bei der Koexistenz – nicht erwünscht sind.
I. d. R. liegt eine aufeinander folgende (sequenzielle) Arbeitsweise vor. Mensch-Roboter-Kooperation Der Roboter legt ein Bauteil auf einem Werktisch ab, und sobald der Roboterarm den Werktisch verlassen hat, kann der Mitarbeiter das Bauteil übernehmen. In diesem Artikel wird die Kollaboration zwischen Mensch und Roboter beschrieben, die vierte in Abb. 1 gezeigte Gestaltungsmöglichkeit für Arbeitsplätze mit Robotern. Bei dieser sind Berührungen zwischen Mensch und Roboter genauso möglich wie bei der Koexistenz und der Kooperation, jedoch sind sie hier teilweise explizit notwendig. liegt eine gleichzeitige (parallele) Arbeitsweise vor. Mensch-Roboter-Kollaboration Der Mensch greift den Roboterarm, führt ihn an eine bestimmte Stelle über dem Werktisch, und gibt dem Roboter so zu verstehen, dass er an dieser Stelle ein Bauteil greifen soll. [3] Danach kann der Mitarbeiter fertige Bauteile, die er händisch bearbeitet hat, an diese Position legen und der Roboter greift sie von dort, um sie in Verpackungseinheiten zu legen.